Principles and use of instrument and technique for chromatography (PC, TLC)

Chromatography (क्रोमेटोग्राफी):- A process in which a chemical mixture is separated into components as a result of differential distribution of the solutes.

(एक प्रक्रिया जिसमें विलेय के विभेदक वितरण के परिणामस्वरूप एक रासायनिक मिश्रण अपने घटकों में पृथक हो जाता है।)

Principle of chromatography (क्रोमेटोग्राफी के सिद्धान्त):-

> Three components form the basis of the chromatography technique:- 

(तीन घटक क्रोमैटोग्राफी तकनीक का आधार बनाते हैं:-)

i. Stationary phase (स्थैतिक प्रावस्था):- This phase is always composed of a “solid” phase or “a layer of a liquid adsorbed on the surface solid support”.

(यह प्रावस्था हमेशा एक "ठोस" प्रावस्था या "ठोस सतह पर अधिशोषित तरल की एक परत" होती है।)

ii. Mobile phase (गतिक प्रावस्था):- This phase is always composed of “liquid” or a “gaseous component.”

(यह प्रावस्था हमेशा "तरल" या "गैसीय घटक" से बनी होती है।)

iii. Mixture of molecules (अणुओं का मिश्रण):- These molecules are to be separated in chromatography.

(इन अणुओं को क्रोमैटोग्राफी में पृथक किया जाना होता है।)

> When mixture of molecules move on to the stationary phase along with the mobile phase the molecules get separated from each other.

(जब अणुओं का मिश्रण स्थैतिक प्रावस्था पर गतिक प्रावस्था के साथ चलता है तो अणु एक दूसरे से पृथक हो जाते हैं।)

> Adsorption, partition and affinity or differences among their molecular weights are the factors responsible for separation.

(अधिशोषण, विभाजन और आकर्षण या उनके अणुभार में अंतर पृथक्करण के लिए उत्तरदायी कारक हैं।)

> Because of these differences, some components of the mixture stay longer in the stationary phase, and they move slowly in the chromatography system, while others pass rapidly into the mobile phase, and leave the system faster.

(इन अंतरों के कारण, मिश्रण के कुछ घटक स्थैतिक प्रावस्था में लंबे समय तक रहते हैं, और वे क्रोमैटोग्राफी तंत्र में धीरे-धीरे आगे बढ़ते हैं, जबकि अन्य गतिक प्रावस्था के साथ तेजी से गुजरते हैं, और तंत्र को तेज़ी से छोड़ देते हैं।)

> Retention Factor अवरोधन कारक (Rf ):- It is equal to the distance traveled by the compound divided by the distance traveled by the solvent front. It is a unique value for each compound under the same conditions. It is used to compare and help identify compounds. 

(यह यौगिक द्वारा तय की गई दूरी और विलायक द्वारा तय की गई दूरी के अनुपात के बराबर होता है। यह समान परिस्थितियों में प्रत्येक यौगिक के लिए एक अद्वितीय मान है। इसका उपयोग यौगिकों की पहचान करने और उनकी तुलना करने में मदद के लिए किया जाता है।)

Paper Chromatography पेपर क्रोमेटोग्राफी (PC):- The Whatman filter paper, which is made up of 99% α−cellulose , binds the water tightly to the paper and hence it is called as stationary phase.  The mobile phase is generally a mixture of non-polar organic solvent. 

(व्हाटमैन फिल्टर पेपर, जो 99% α-सेल्यूलोज से बना होता है, जल को कसकर पेपर से बांधता है और इसलिए इसे स्थैतिक प्रावस्था कहा जाता है। गतिक प्रावस्था आम तौर पर अध्रुवीय कार्बनिक विलायक का मिश्रण होता है।)

The following solvent systems are used:-

(निम्नलिखित विलायक तंत्रों का उपयोग किया जाता है:-)

(i) pyridine : benzene : butanol : water (3 : 1 : 5 : 3, by volume) [पाइरिडीन : बेन्जीन : ब्यूटेनोल : जल (3 : 1 : 5 : 3, आयतन अनुपात)]:- It is used to separate polyols, glycosides, and sugars. 

(इसका उपयोग पॉलीओल्स, ग्लाइकोसाइड्स और शर्करा को पृथक करने के लिए किया जाता है।)

(ii) butanol : acetic acid : water (4 : 1 : 5, by volume) [ब्यूटेनोल : ऐसीटिक अम्ल : जल (4 : 1 : 5, आयतन अनुपात)]:- It is used to separate amino acids and amino sugars.

(इसका उपयोग अमीनो अम्लों और अमीनो शर्कराओं को पृथक करने के लिए किया जाता है।)

(iii) pentanol : 5 M formic acid (1 : 1, by volume) [पेंटेनोल : 5M फोर्मिक अम्ल (1 : 1, आयतन अनुपात)]:- It is used to separate organic acids.

(इसका उपयोग कार्बनिक अम्लों को पृथक करने के लिए किया जाता है।)

Use of instrument and technique for PC (उपकरण का उपयोग व PC की तकनीक):-

> A horizontal line is drawn near one end (about 1.5 cm from the bottom edge) of the paper. 

[कागज के एक छोर के पास (निचले किनारे से लगभग 1.5 सेमी ऊपर) एक क्षैतिज रेखा खींची जाती है।]

> The sample needs to be separated is placed as a small drop on to the paper using capillary tube. Labelling the drop by a pencil with an alphabet or number help to identify the compound later. 

(नमूना मिश्रण जिसके घटकों को पृथक करना है, उसे केशिका ट्यूब का उपयोग करके कागज पर एक छोटी बूंद के रूप में रखा जाता है। एक पेंसिल द्वारा बूंद को एक अक्षर या संख्या के साथ लेबल कर देते हैं जिससे बाद में यौगिक की पहचान करने में सहायता मिलती है।)

> The paper is then placed into a sealed container with a swallow layer of  suitable solvent. The solvent level must be lower than the pencil line or drop on it. The container need to be covered to stop the solvent to evaporate.

(फिर कागज को उपयुक्त विलायक में एक सीलबंद कंटेनर में रखा जाता है। विलायक का स्तर पेंसिल लाइन से नीचे होना चाहिए। विलायक को वाष्पित होने से रोकने के लिए कंटेनर को ढकने की आवश्यकता होती है।)

> The solvent rises up the paper chromatography taking each component of the sample with it. 

(विलायक अपने साथ नमूने के प्रत्येक घटक को लेकर पेपर क्रोमैटोग्राफी में ऊपर बढ़ता है।)

> According to their polarity, the most non polar molecule will travel first along with the mobile phase. 

(उनकी ध्रुवता के अनुसार, सबसे अध्रुवीय अणु गतिक प्रावस्था के साथ पहले गति करता है।)

> When the solvent rises near the end of the paper then the paper should be taken out from sealed container and air dried. The paper with separated bands of components are then observed under UV-light.

(जब विलायक पेपर के ऊपरी सिरे के करीब पहुंच जाता है तो पेपर को सीलबंद कंटेनर से निकालकर हवा में सुखा लेते हैं। घटकों के पृथक बैंड वाले कागज को UV प्रकाश में देखा जाता है।)

Thin Layer Chromatography पतली परत क्रोमेटोग्राफी (TLC):- The stationary phase is prepared by coating a thin layer of alumina or silica on metal, plastic or glass. Mobile phase is 1 : 1 hexane : ethyl acetate.

(धातु, प्लास्टिक या कांच पर एल्यूमिना या सिलिका की पतली परत चढ़ाकर स्थैतिक प्रावस्था तैयार की जाती है। गतिक प्रावस्था 1: 1 हेक्सेन: एथिल एसीटेट होती है।)

Use of instrument and technique for TLC (उपकरण का उपयोग व TLC की तकनीक):-

> With a pencil, a thin mark is made at the bottom of the plate to apply the sample spots.

(एक पेंसिल से, नमूना मिश्रण के धब्बे लगाने के लिए प्लेट के नीचे छोटे निशान बनाये जाते हैं।)

> Then, samples solutions are applied on the spots marked on the line in equal distances.

(फिर, समान दूरी पर लाइन पर चिह्नित धब्बों पर नमूना मिश्रण लगाया जाता है।)

> The mobile phase is poured into the TLC chamber to a leveled few centimeters above the chamber bottom.

(गतिक प्रावस्था को TLC कक्ष में कक्ष तल से कुछ सेंटीमीटर ऊपर तक तल रखा जाता है।)

> A moistened filter paper in mobile phase is placed on the inner wall of the chamber to maintain equal humidity and also thereby avoids edge effect.

(समान आर्द्रता बनाए रखने के लिए एक नम फिल्टर पेपर कक्ष की भीतरी दीवार पर लगाया जाता है और इस तरह किनारे के प्रभाव से बचा जा सकता है।)

> Now, the plate prepared with sample spotting is placed in TLC chamber so that the side of the plate with the sample line is facing the mobile phase. Then the chamber is closed with a lid.

(अब नमूना मिश्रण के धब्बे लगाकर तैयार की गई प्लेट को TLC कक्ष में इस प्रकार रखा जाता है कि प्लेट की नमूना रेखा वाली सतह गतिक प्रावस्था की तरफ रहे। फिर कक्ष को ढक्कन से बंद कर दिया जाता है।)

> The plate is then immersed, such that the sample spots are well above the level of mobile phase for development, but not immersed in the solvent.

(प्लेट को अब इस प्रकार डुबोया जाता है कि नमूना धब्बा विकास के लिए गतिक प्रावस्था के स्तर से काफी ऊपर हो और विलायक में डूबे नहीं।)

> Sufficient time is given for the development of spots.

(धब्बों के विकास के लिए पर्याप्त समय दिया जाता है।)

> The plates are then removed and allowed to dry.

(अब प्लेट को हटा दिया जाता है और सूखने दिया जाता है।)

> The sample spots are then seen in a suitable UV light chamber.

(नमूना धब्बों को अब एक उपयुक्त UV प्रकाश कक्ष में देखे जाते हैं।)